工业流程题处理策略

薛剑

以工业流程为载体的综合题是目前热门的试题类型，要求学生在新情境下能够快速获取信息，吸收、整合信息，并运用信息结合所学知识解决实际问题。这类问题如何处理呢？笔者认为应该选择经典的例题为抓手，然后将问题的解答进行拆解，对学生的错误进行统计，找到错误的病结，以此为突破口帮助学生顺利找到问题解决的方法，有效提升学生的解题能力。

一、精选例题

例题碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。

（1）步骤Ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是。

（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO2-4，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有。

（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为。

（5）从母液中可回收的主要物质是。

二、学生解题情况统计与讲评策略

一个具体的工业流程题往往与具体的知识和方法相对应，统计学生的解题实际，并及时针对学生的质疑、错误予以评价是进行习题讲评的重要环节。

笔者就上面例题学生的完成情况进行了统计：

1.第一小问的答题分析

以β-锂辉石为原材料制备Li2CO3，在第一步浸取之前，为什么必须先将β-锂辉石粉碎成细颗粒状呢？这个问题的答案不难，但是如果学生没有将这一个操作与后一步操作有效连贯，不能看到该操作对浸取锂的作用，往往容易导致答题的不完整，十二、根据物质的性质来确定化学式

例13黑色粉末A在空气中燃烧可生成X和Y两种气体，X气体与黑色粉末A反应又可生成Y，Y燃烧又生成X，则用化学式表示A ；X；Y。

解析A黑色粉末可燃烧生成两种气体X和Y，则A为碳，X、Y是CO2、CO，X气体能与A反应生成Y，Y能燃烧生成X，说明X为CO2，Y为CO，所以用化学式表示分别为：A：C，X：CO2，Y：CO。

十三、根据化学方程式计算来确定化学式

例14将14.4 g某金属氧化物和CO在高温条件下充分反应，可得到8.8 g CO2，这种氧化物是（）。

A.ZnO B.FeO C.CuO D.HgO

解析题给所有选项的化学式，金属原子个数均为1，设所求氧化物的化学式RO，相对分子质量为x，则

RO+CO高温R+CO2

x44

14.4 g8.8 g

x∶44=14.4∶8.8 g

解之：x=72

所以R相对原子质量为72-16=56，则答案选B。 （收稿日期：2015-12-20）笔者将学生的错误进行了统计如表1所示。

表1

编号答案评价1使反应速率更快2反应更加充分没有从操作的连贯性角度进行回答，导致了答案不完整。正确的答案是：增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率。

讲评时，要求学生围绕：“影响化学反应速率的因素有哪些？”这个问题进行思考。

（1）内因——反应物的性质；

（2）外因——浓度、温度、接触面积等因素。

那么，本题的操作呢？“固体粉碎”带来什么结果？粉碎的过程，颗粒变细的过程是其表面积增大的过程，有效增大了固液接触的表面积，因此加快了反应的速率，使得浸出率更高。经过这样的思考，结论自然得到。

2.第二小问的答题分析

对于这个小问，部分学生选择物质错误，这是学生认知不到位导致的。但是，有学生还跑过来和笔者交流，问为什么不是给定三个答案以外的答案？这出乎笔者的意料，对于第二个小问的确是可以有其他选择的，问了比较多的就是填NaOH是否可以？

其实，学生能够想到NaOH，就说明他已经知道要把pH调高，但是答案是限定的三个答案，在肯定学生思维的同时，要引导学生想一想题目中给定的三个，有没有和NaOH相同的作用了，引导学生将思维转向正确的选择——石灰石。

讲评时，要求学生注意前后步骤的联系和重视审题。（1）前一步用到了硫酸浸取锂，“此时是酸性溶液”这样的提示性语言也指出溶液应该具有较高的酸度；（2）后面一个步骤是“除杂”，题目中也有提示“需要加入一些物质把溶液的pH调节到6.0～6.5”。

结合上面的分析，说明加入的物质能够有效增大溶液的pH。对应给定的三个物质：氯化钙是中性的，稀硫酸是酸性的，只有加入石灰石与溶液中的酸反应，才能达到这一目的。

3.第三小问的答题分析

第三小问相对于第二小问具有一定的开放性，从学生的解答情况看，部分学生或多写了或少写了离子所示。